20182019学年鲁科版高中物理选修33 第4章 气体 单元测试

2019-2019学年鲁科版高中物理选修3-3 第4章 气体 单元测试一、单选题1.关于饱和汽的下列说法不正确的是（ ） A.一定温度下，饱和汽的密度是一定的B.相同温度下，不同液体的饱和汽压一般是相同的C.饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关D.理想气体定律对饱和汽不适用，而未饱和汽近似遵守理想气体定律2.如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其P 图像为倾斜直线，下述正确的是（ ）A.密度不变B.压强不变C.体积不变D.温度不变3.不同温度下水的饱和汽压如表所示由如下数据能确定天气最干燥的是( )不同温度下水的饱和汽压(单位：毫米汞柱)A.天气温度为5，绝对湿度为2 mm汞柱B.天气温度为0，绝对湿度为3 mm汞柱C.天气温度为10，绝对湿度为3 mm汞柱D.天气温度为20，绝对湿度为10 mm汞柱4.关于气体的说法中，正确的是（ ） A.由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等B.气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大C.一定质量一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大D.气体的分子数越多，气体的压强就越大5.有关温标、温度的说法正确的是（ ） A.今天最高气温是25，用热力学温度来表示即为25kB.今天的最低气温是283k，用摄氏温标来表示即为13C.今天从早晨到中午，气温上升了10，用热力学温度来表示即上升10kD.今天从早晨到中午，气温上升了10，用热力学温度来表示即上升283k6.如图所示在气缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使气缸悬空静止若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较（ ）A.绳子张力不变B.缸内气体压强变小C.绳子张力变大D.缸内气体体积变大二、多选题7.封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（ ） A.气体的密度增大B.气体的压强增大C.气体分子的平均动能减小D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多8.对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（ ） A.当气体温度变化时，气体内能一定变化B.若气体的内能不变，其状态也一定不变C.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变D.若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大E.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关9.下列说法正确的是（ ） A.一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少B.热量可以从高温物体向低温物体传递，也可以从低温物体向高温物体传递C.在理想气体的等压压缩过程中，外界对气体做功使气体的内能增加D.0的铁和0的冰，它们的分子平均动能不相同E.悬浮在液体中的微小颗粒，在某一瞬间与它相碰撞的液体分子数越少，布朗运动越明显三、填空题10.带有活塞的气缸中封有一定质量的理想气体，缸内气体从状态A变化到状态B，如图所示。此过程中，气缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力_（选填“变大”、“不变”或“减小”），缸内气体_（选填“吸收”或“放出”）热量11.如图所示为一定质量的理想气体的等压线，从状态a变化到状态b的过程中，气体的内能_；单位面积上所受气体分子撞击的作用力_；在相同时间内撞在单位面积上的分子数_（选填“增大”、“不变”或“减小”）四、解答题12.如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm已知大气压强为p0=75.0cmHg现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1=20.0cm假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离13.在图所示的气缸中封闭着温度为100的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0，问：（结果保留两位有效数字）重物是上升还是下降？这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁间无摩擦） 五、实验探究题14.如图1为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内开始时，B、C内的水银面等高（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管_（填“向上”或“向下”）移动，直至_ （2）实验中多次改变气体温度，用t表示气体升高的温度，用h表示B管内水银面高度的改变量根据测量数据作出的图线（如图2）是_ 六、综合题15.据中国环境报报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿元为了有效控制酸雨，目前国务院已批准酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案等法规 （1）在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度在20世纪6070年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱，地面浓度降低了30%，请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明理由 （2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？ 16.某地大气中的水汽没有达到饱和状态，若无其他水汽来源，则当气温升高后，以下各物理量： （1）饱和水汽压怎么变化 （2）相对湿度怎么变化？ （3）绝对湿度怎么变化？ （4）露点怎么变化？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】A、饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的，故A正确；B错误C、温度越高，液体越容易挥发，故饱和汽压随温度的升高而增大，而饱和汽压与气体的体积无关，故C正确；D、饱和状态的情况下：1、如果稍微降低温度将会出现凝结，而变成液体，体积迅速减小；2、稍微增大压强亦可出现凝结体积也会大大减小所以饱和状态下的汽体不遵循理想气体实验定律，而未饱和汽近似遵守理想气体定律，故D正确；故选：B【分析】饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度 饱和汽压越大，表示该物质越容易挥发2.【答案】D 【解析】【解答】解：ABC、根据 图像知，从状态1到状态2，压强减小， 减小，体积V增大，根据 ，密度减小，故ABC错误；D、根据理想气体状态方程 ，知 ， 图像的斜率为CT，斜率不变，温度不变，故D正确；故选：D【分析】应用理想气体状态方程求出图像的函数表达式，然后根据图像分析答题3.【答案】C 【解析】【分析】根据湿度计算公式计算可知选项A，B1100%63.3%；选项B，B2100%65.5%；选项C，B39.21(3)100%32.6%；选项D，B4100%57.0%从上面各式比较可知，C的湿度最小，所以天气最干燥。故选C。【点评】绝对湿度是指每单位容积的气体所含水分的重量，一般用mg/L作指标.相对湿度是指绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比用百分数表达 。4.【答案】C 【解析】【解答】解：A、气体对容器的压强从微观角度讲是由大量气体分子对启闭的频繁碰撞产生的，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强是相等的，故A错误；B、温度是分子热运动的平均动能的标志，气体的温度升高时，气体分子的平均速率增加，故B错误；C、气体压强大小取决于气体分子的数密度和分子热运动平均动能；一定质量一定体积的气体，分子数密度相等；气体分子的平均动能越大，则气体的压强就越大；故C正确；D、气体压强大小取决于气体分子的数密度和分子热运动平均动能；气体的分子数多，分子数密度不一定大，故压强不一定大；故D错误；故选：C【分析】温度是分子热运动的平均动能的标志；气体对容器的压强从微观角度讲是由大量气体分子对启闭的频繁碰撞产生的5.【答案】C 【解析】【解答】解：A、气温是25，用热力学温度来表示为 T=t+273K=298k故A错误B、气温是283K，用摄氏温标来表示为 t=T273=10，故B错误CD、由T=t+273K，变形可得T=t，则气温上升了10，用热力学温度来表示即上升10k，故C正确，D错误故选：C【分析】热力学温度与摄氏温度的关系为 T=t+273K，变形可得T=t，就每一度的大小来讲两者是相同的据此答题6.【答案】A 【解析】【解答】解：以整体为研究对象，绳子张力T=（M+m）g，故绳子张力不变，故A正确，C错误；以活塞为研究对象，活塞受重力mg，绳子张力T，向下的大气压力 ，缸内气体向上的压力pS根据活塞受力平衡有 ，知缸内气体压强不变，故B错误；缸内气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律，温度降低，缸内气体体积减小，故D错误；故选：A【分析】以气缸和活塞组成的系统为研究对象，可求出绳子张力的变化情况，以为研 究对象，受力分析列平衡方程，可求出气缸内压强的变化；根据理想气体状态方程和热力学第一定律可判断气体体的变化情况二、多选题7.【答案】BD 【解析】【解答】解：A、一定质量的气体，如果保持气体体积不变，根据密度公式得密度也就不变故A错误 B、根据气体状态方程 =C，如果保持气体体积不变，当温度升高时，气体的压强就会增大故B正确C、温度是气体分子平均动能变化的标志，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，故C错误D、气体压强是气体分子撞击器壁而产生的，由于气体的压强增大，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多故D正确故选BD【分析】根据气体状态方程 =C和已知的变化量去判断其它的物理量温度是气体分子平均动能变化的标志8.【答案】A,C,E 【解析】【解答】解：A、理想气体的内能由温度决定，温度变化气体内能一定变化，故A正确；B、若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，故B错误；C、由理想气态方程 =常量，当等容升温变化时，可知若气体的压强和体积都不变，则温度不变，所以其内能也一定不变，故C正确D、由气态方 =c知，温度T升高，pV一定增大，但压强不一定增大，故D错误E、气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低，在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故E正确；故选：ACE【分析】理想气体内能由物体的温度决定，理想气体温度变化，内能变化；由理想气体的状态方程可以判断气体温度变化时，气体的体积与压强如何变化9.【答案】A,B,E 【解析】【解答】解：A、一定质量的理想气体压强不变时，温度升高时，气体体积一定增大，则分子的平均动能增大，单位体积内的分子数减小，因此气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少；故A正确；B、热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，在外界的影响下也可以从低温物体向高温物体传递故B正确；C、在理想气体的等压压缩过程中，温度降低，外界对气体做功，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知气体的内能减小故C错误D、温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，则知0的铁和0的冰，它们的分子平均动能相同，故D错误E、悬浮在液体中的微小颗粒，表面积小，在某一瞬间与它相碰撞的液体分子数越少，所受的冲力越不平衡，合力越大，布朗运动越明显故E正确故选：ABE【分析】气体的压强与分子的平均动能和分子数密度有关热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，在外界的影响下也可以从低温物体向高温物体传递气体内能的变化可根据热力学第一定律分析温度是分子平均动能的标志悬浮在液体中的微小颗粒，布朗运动越明显三、填空题10.【答案】不变；吸收 【解析】【解答】缸内气体从状态A变化到状态B，为等压变化，故气缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力不变，理想气体对外做功的同时，分子的平均动能增大，即内能增大，根据热力学第一定律 可知： ，所以 ，即气体吸收热量。【分析】理想气体的状态方程；根据图象可知AB的体积与温度之间的关系，判断出为等压变化，故气缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力不变，根据热力学第一定律分析气体的内能的变化。11.【答案】增大；不变；减小 【解析】【解答】解：一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，温度升高，由于温度是分子的平均动能的标志，所以气体分子的平均动能增大；由于气体的体积与温度成正比，可知气体经历了等压变化，则PA=PB 压强不变，所以单位面积上所受气体分子撞击的作用力不变；气体的温度升高，分子的平均动能增大，则单个的分子对器壁的平均撞击力增大，压强不变，所以在相同时间内撞在单位面积上的分子数减小故答案为：增大；不变；减小【分析】气体分子的平均动能与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大根据VT图线得出气体压强的关系，然后结合气体的压强的微观意义分析即可四、解答题12.【答案】解：以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为：P1=P0+l2 设活塞下推后，下部空气的压强为P1，由玻意耳定律得：P1l1=P1l1如图，设活塞下推距离为l，则此时玻璃管上部的空气柱的长度为：l3=l3+（l1l1）l 设此时玻璃管上部空气柱的压强为P3，则P3=p1l2 由波意耳定律，得：P0l3=P3l3由式代入数据解得：l=15.0cm；答：活塞下推的距离为15cm 【解析】【分析】设活塞下推距离为l，分别求解出上、下两端封闭气体下推前的压强和长度，在表示出下推后的压强和长度，对两端封闭气体分别运用玻意耳定律列式后联立求解即可13.【答案】解：缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升；分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为Scm2 ， 气体初态体积 ，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为 （h为活塞到缸底的距离）据 可得h=7.3cm；则重物上升高度h=107.3=2.7cm答：重物上升这时重物将从原处移动2.7cm 【解析】【分析】如果缸内空气温度降为0，则重物将上升，温度、体积变化，压强不变根据气体方程列出等式求解五、实验探究题14.【答案】（1）向下；B、C两管水银面等高（2）A 【解析】【解答】解：（1）气体温度升高，压强变大，B管水银面下降，为保证气体压强不变，应适当降低C管，所以应将C管向下移动，直至B、C两管水银面等高，即保证了气体压强不变（2）实验中多次改变气体温度，用t表示气体升高的温度，用h表示B管内水银面高度的改变量压强不变时体积变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A故答案为：（1）向下，B、C两管水银面等高（2）A【分析】探究压强不变时体积变化与温度变化的关系，气体温度升高，压强变大，B管水银面下降，为保证气体压强不变，应适当降低C管，使B、C两管水银面等高六、综合题15.【答案】（1）这种方法不可取，增加烟筒的高度虽然可以使周围地表面SO2的含量减少，但是二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后值产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数 【解析】【解答】（1）这种方法不可取，增加烟筒的高度虽然可以使周围地表面SO2的含量减少，但是二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后只产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数；故答案为：（1）这种方法不可取，二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了；（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后值产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数【分析】（1）二氧化硫是一种有毒的物质，能够污染空气，容易和水反应生成显酸性的物质，从而污染环境（2）根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等16.【答案】（